[发明专利]光纤光栅振动传感器

说明书

本发明提供一种光纤光栅振动传感器，该光纤光栅振动传感器包括壳体和位于该壳体内的质量块，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅和固定支撑模块，该壳体的左右两端包含第一凸台和第二凸台，该固定支撑模块包括第一固定支撑单元和第二固定支撑单元，该第一固定支撑单元的一端安装在该第一凸台上，另一端连接于该质量块，该第二固定支撑单元的一端连接于该质量块，另一端通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第一光纤光栅从上方穿过该第一固定支撑单元，与从下方穿过该第二固定支撑单元的第二光纤光栅串联。该光纤光栅振动传感器使得光纤光栅灵敏度得到提高，避免了传感器的温度漂移，结构简单，为传感器工程化大量应用提供了可能。

技术领域

本发明涉及振动监测技术领域，特别是涉及到一种光纤光栅振动传感器。

背景技术

光纤光栅振动传感器因为其耐高温高压，抗干扰能力强的优点，越来越受到人们的青睐。光纤振动传感技术是一种当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性会改变，通过特殊的感测设备，将信号采集并分析，就能够检测光的特性变化，从而检测物体的振动情况。随着经济社会的发展，人们对于传感器的技术需求也在日益提高，对光纤光栅振动传感器的灵敏度，稳定性要求越来越高，同时要兼具工业化生产过程的要求，传感器要成本低、制备工艺简单，同时兼具这些优点的振动传感器正在得到越来越多关注和青睐。

公布号为CN104515587A的“光纤光栅振动传感器”设计了一种L型杠杆结构的振动传感器，L型杠杆在质量块的带动下可绕固定转轴转动，但是没有温度补偿的设计，同时未加阻尼设计，使得传感器的灵敏度稳定性降低，频带范围变窄，同时由于转轴结构的存在，使得光纤光栅在预拉时预拉力难以控制容易出现断裂，为传感器封装带来了难度。

公告号为CN105258782B的“光纤光栅微振动传感器”采用了倒T型的弹性片结构，同时加了温度补偿结构，使得传感器灵敏度提高，同时消除了温度对机械结构件带来的影响从而导致光纤光栅波长漂移，但是并没有消除温度对光纤光栅本身的影响，同时结构复杂，为传感器的封装带来一定难度。

专利号为200510019733.0、发明名称为《可调谐匹配滤波解调的光纤光栅振动传感器》的中国发明，采用了双光栅双梁结构的振动传感单元，两梁的结构参数一致，主梁可感受外界振动信号，粘贴有振动光栅，副梁上粘贴传感光栅，解决了温度对光纤光栅的影响，但是本身悬臂结构挠度变化小，从而传感器的灵敏度有限，同时光栅直接粘贴于悬臂梁上，容易出现引起光栅啁啾。

为此我们发明了一种新的光纤光栅振动传感器，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高了光纤光栅振动传感器的灵敏度，消除了温度对传感器的影响，从而提高了传感器的测量精度的光纤光栅振动传感器。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：光纤光栅振动传感器，该光纤光栅振动传感器包括壳体和位于该壳体内的质量块，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅和固定支撑模块，该壳体的左右两端包含第一凸台和第二凸台，该固定支撑模块包括第一固定支撑单元和第二固定支撑单元，该第一固定支撑单元的一端安装在该第一凸台上，另一端连接于该质量块，该第二固定支撑单元的一端连接于该质量块，另一端通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第一光纤光栅从上方穿过该第一固定支撑单元，与从下方穿过该第二固定支撑单元的第二光纤光栅串联。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该第一固定支撑单元包括第一弹性片，第一光纤光栅固定座和第一光纤光栅支撑座，该第一弹性片的自由端位于该质量块的安装面上，该第一光纤光栅支撑座压在该第一弹性片的自由端上，该第一光栅固定座压在该第一弹性片的固定端上，该第一弹性片的固定端与该第一光栅固定座安装在该第一凸台上，该第一光纤光栅穿过该第一光纤光栅固定座和该第一光纤光栅支撑座上的开槽处。